DE3814563A1 - Verfahren zur korrektur von geometrieverzerrungen auf dem bildschirm einer kathodenstrahlroehre - Google Patents
Verfahren zur korrektur von geometrieverzerrungen auf dem bildschirm einer kathodenstrahlroehreInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Geome
trieverzerrungen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre
durch Einkopplung eines zusätzlichen Stroms in die Vertikalab
lenkwicklung.
Bei Farbbildröhren ergeben sich durch die Tatsache, daß der
Krümmungsmittelpunkt der Bildschirmfläche und der Mittelpunkt
für die Elektronenstrahlablenkung sehr weit auseinander liegen,
sichtbare Geometriefehler des wiedergegebenen Rasters. Es erge
ben sich z.B. Kissenfehler in Nord-Süd und Ost-West-Richtung,
die durch bekannte Korrekturschaltungsmaßnahmen zu beseitigen
sind. Zur Beseitigung des sognannten Tangensfehlers wird in den
horizontalen Ablenkkreis ein auf 37 KHz abgestimmter Schwing
kreis eingefügt, der im Bereich der Zeilenmitte eine Vergröße
rung und am Zeilenanfang und Zeilenende eine Verkleinerung der
Ablenkung verursacht.
Zur Beseitigung von Kissenfehlern wird ein Korrekturstrom in
den vertikalen Ablenkkreis eingekoppelt, der zumeist kosinusför
mig ist und den vertikalen Ablenkstrom moduliert.
Ein unter dem Begriff Mövenflügel (gull-wing) bekannter Fehler
äußert sich durch eine Verbiegung der Zeilen in Form eines
Mövenflügels, der in der Mitte der oberen und unteren Bildhälf
te auftritt. Ein kosinusförmiger Korrekturstrom mit doppelter
Zeilenfrequenz, der im oberen, im mittleren und unteren Bildbe
reich zu Null gemacht wird, beseitigt diesen Fehler.
Bei Bildröhren mit extrem flachem Bildschirm und rechteckförmi
gem Format macht sich ein weiterer Geometriefehler unangenehm
bemerkbar. Er tritt in den Bereichen des Mövenflügelfehlers
zusätzlich auf und äußert sich dadurch, daß die Zeilen am An
fang und am Ende abgebogen werden. Das Abbiegen der Zeilen
geschieht während der ersten und letzten etwa 5 Mikrosekunden
einer Zeile. In der oberen Bildschirmhälfte sind die Zeilen
nach unten und in der unteren Bildschirmhälfte nach oben abgebo
gen. Der zur Korrektur dieser Geometrieverzerrung erforderliche
Strom muß während der beiden Bildhälften demnach die entgegenge
setzten Richtungen haben. Zur Korrektur dieses "Bending-Fehlers"
wird am Zeilenende ein ansteigender und am Zeilenanfang ein
abfallender Korrekturstrom benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den durch das dieser
Röhre spezifische Ablenkfeld verursachten Bending-Fehler zu
beseitigen und somit die Qualität eines Bildes auf einer Bild
röhre mit extrem flachem Bildschirm zu verbessern. Diese Aufga
be wird durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung zur Lösung der Aufgabe
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mit
Hilfe der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung des an
gemeldeten Verfahrens zur Beseitigung des oben
beschriebenen Geometriefehler
Fig. 2 zeigt ein detailliertes Schaltbild als
Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1
Fig. 3 zeigt die das Schaltbild gemäß Fig. 2 erläuternden
Diagramme.
In Fig. 1 ist ein prinzipieller Schaltungsaufbau dargestellt,
mit welchem die gestellte Aufgabe zur Beseitigung des Bending-
Fehlers gelöst werden kann. Es handelt sich um eine Schaltungs
anordnung, mit welcher der erforderliche Korrekturstrom er
zeugt wird. Durch diese Ablenkwicklung 1 fließt der von der
Vertikalablenkschaltung 2 erzeugte Vertikalablenkstrom, dem der
Korrekturstrom überlagert wird. Dieser wird über einen Übertra
ger 3 eingekoppelt, dessen Sekundärwicklung 4 in Serie zur
Ablenkwicklung 1 liegt. Der Übertrager 3 besitzt eine Primär
wicklung 5, die einen an der Betriebsspannung UB liegenden
Mittelabgriff besitzt. Die beiden Enden der Primärwicklung 5
sind symmetrisch mit je einem im D-Betrieb arbeitenden Verstär
ker 6 bzw. 7 verbunden. Beide Verstärker arbeiten gleichartig,
wobei z.B. der Verstärker 6 während der oberen Bildhälfte und
der Verstärker 7 während der unteren Bildhälfte aktiv ist.
Durch die im D-Betrieb arbeitenden Verstärker 6 und 7 ist der
zur Erzeugung des Korrekturstroms erforderliche Leistungsver
brauch äußerst gering. Die Verstärker 6 und 7 werden von hori
zontalfrequenten Impulsen H angesteuert, welche zusätzlich in
ihrer Breite noch vertikalfrequenz moduliert sein können. Diese
Impulse werden von Impulsbreitenmodulatoren 8 und 9 erzeugt,
welche abwechselnd während der oberen und unteren Bildhälfte
aktiviert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß aus einer
Modulatorschaltung 10 gegenphasige vertikalfrequente Signale
die Stufen 8 bzw. 9 durchgeschaltet werden. Zwecks Erzeugung
des Ansteuersignals für die Verstärker 6 und 7 wird aus einem
horizontalfrequenten Impuls H in einem Sägezahngenerator 11
eine sägezahnförmige Spannung gebildet, die in einer Schaltung
12 in eine parabelförmige Spannung umgewandelt wird, welche zur
Ansteuerung der Impulsbreitenmodulatoren 8 und 9 dienen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1
wird diese an einem ausführlichen Schaltbild mit Hilfe der
Fig. 2 erläutert. Diagramme gemäß Fig. 3 dienen zur Ergänzung
der Beschreibung der Fig. 2 an dort gekennzeichneten Punkten.
Ein zeilenfrequenter H-Impuls (Fig. 3a) gelangt über den Wider
stand 13 und wird mit Hilfe der Zenerdiode 14 begrenzt und mit
Hilfe des Kondensators 18 und des Widerstandes 19 differen
ziert. Ein kurzer Impuls gelangt über den Widerstand 20 an den
Transistor 21 des Sägezahngenerators 11, so daß der Kondensator
22 über den Widerstand 23 entladen wird, der zuvor über den
Widerstand 24 aus der Betriebsspannung UB aufgeladen worden
war. Die Sägezahnspannung (Fig. 3b) wird in dem Parabelspan
nungsgenerator 12, der aus dem Transistor 25, den Widerständen
26, 27, 28, 29, 30 und 31 und den Kondensatoren 32, 33 und 34
besteht, zu einer Parabel (Fig. 3c) umgeformt. In einer weite
ren Differenzierschaltung 15, 16, 17 entsteht am Widerstand 17
der differenzierte H-Impuls, dessen positiver Anteil über den
Widerstand 35 und die Diode 36 dem Emitter des Transistors 25
zugeführt wird, so daß dieser zu Beginn des Zeilenrücklaufs
gesperrt wird. Zwecks Symmetrierung der Parabel dient der
Widerstand 31, der zu diesem Zweck einstellbar ausgebildet ist.
Die derart erzeugte Parabelspannung gelangt parallel an die
Impulsbreiten-Modulatoren 8 und 9 über die Kondensatoren 37, 38
und die Widerstände 39 und 40. Durch die Widerstandsteiler 41,
42 und 43, 42 sowie 44 und 45 können die Arbeitspunkte der
Impulsbreiten-Modulatoren eingestellt werden.
Die Transistoren 46 und 47 der Impulsbreiten-Modulatoren 8 und
9 werden durch etwa dreieckförmige vertikalfrequente gegenphasi
ge Spannungen abwechselnd aktiv geschaltet. Diese Spannungen
werden dadurch erzeugt, daß ein vertikalfrequentes dreieckförmi
ges Signal über den Kondensator 49 und den Widerstand 50 an den
Basiswiderstand 51 eines Verstärkers 53 gelegt ist. Die am
Kollektorwiderstand 54 entstehende Spannung wird auf eine aus
dem Transistor 55 und den Widerständen 56 und 57 und 52 beste
hende Phase-Splitter-Schaltung gegeben. Die gegenphasigen Span
nungen gelangen über Kondensatoren 58 und 59 sowie Widerstände
60 und 61 an die Basen der Transistoren 46 und 47. Die beiden
Transistoren 46 und 47 besitzen einen gemeinsamen Emitterwider
stand 48. Der Kondensator 62 ist für zeilenfrequente Ströme
ausreichend niederohmig, er kann jedoch die Spannungsänderun
gen, die durch das vertikalfrequente Signal hervorgerufen wer
den, nicht konstant halten. Dadurch entsteht am Widerstand 63
eine parabelförmige Spannung mit doppelter Vertikalfrequenz,
deren positive Spitzen am Anfang, in der Mitte und am Ende des
vertikalen Hinlaufs liegen.
Das Signal (Fig. 3d) am Kollektor des Transistors 46 (47) wird
am Kollektorwiderstand 64 (65) abgenommen und gelangt über den
Widerstand 66 (67) und den Kondensator 68 (69) an den Basiswi
derstand 70 (71), dem eine Diode 72 (73) zur Abschneidung nega
tiver Spannungsspitzen parallel geschaltet ist. An den Basiswi
derständen 70 und 71 entstehen Schaltspannungen (Fig. 3g) , so
daß die Schalttransistoren 74 und 75 durchgeschaltet werden.
Während der oberen Hälfte des Bildes ist der Transistor 74 und
während der unteren Hälfte des Bildes der Transistor 75 durchge
schaltet. Beide Transistoren arbeiten als Schalter und legen
die Betriebsspannung UB über eine Hälfte der Primärwicklung 5
des Übertragers 3 auf Massepotential (Fig. 3f). Am Ende der
Zeilen in der oberen Bildhälfte wird der Transistor 74 durchge
schaltet und es baut sich ein ansteigendes Magnetfeld in der
Primärwicklung 5 auf. Dieses verursacht einen ansteigenden
Strom in der Sekundärwicklung 4 (Fig. 3g), der sich dem Verti
kal-Ablenkstrom in der Vertikalablenk-Wicklung 1 überlagert.
Kurz vor Ende des Rücklaufs wird der Transistor 74, der während
des ersten Teils des Rücklaufs gesperrt war, wieder durchge
schaltet und spätestens am Ende des Rücklaufs wieder abgeschal
tet. Da die zweite Einschaltung während des Rücklaufs ge
schieht, zeigt der induzierte Strom keine sichtbare Wirkung. Er
steigt bis zum voreinstellbaren Endwert (Fig. 3g) wieder an.
Wesentlich ist, daß der Strom spätestens bei Beendigung des
Rücklaufs, d.h. zu Beginn des horizontalen Hinlaufs abgeschal
tet wird. Die in der Sekundärwicklung 4 gespeicherte Energie
fließt als zusätzlicher Korrekturstrom stetig abfallend in die
Ablenkwicklung 1 und bringt damit die gewünschte Wirkung. Ent
sprechendes gilt für den Transistor 75, der für die Zeilen in
der unteren Bildhälfte zuständig ist. Er besitzt die entgegenge
setzte Wirkung einer entgegengesetzten Korrektur, da die Ströme
durch die Mittelanzapfung der Primärwicklung 5 in entgegenge
setzter Richtung fliessen. Dämpfungswiderstände 76 und 77 über
den Übertragerwicklungen 5 und 4 verhindern störendes Ausschwin
gen infolge der unvermeidbaren Wicklungskapazitäten.
Claims (9)
1. Verfahren zur Korrektur von Geometrieverzerrungen auf dem
Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre durch Einkopplung
eines zusätzlichen Stromes in die Vertikalablenkwicklung,
dadurch gekennzeichnet, daß zu einem
vorgebbaren Zeitpunkt vor Beendigung des horizontalen
Hinlaufs der Elektronenstrahlen ein bis zum Beginn des
horizontalen Rücklaufs ansteigender Strom und am Ende des
horizontalen Rücklaufs ein bis zu einem vorgebbaren Zeit
punkt des horizontalen Hinlaufs ein abfallender zusätzli
cher Strom erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgebbaren Zeitpunk
te etwa 5 bis 10 Mikrosekunden vor Beendigung bzw. nach
Beginn des horizontalen Hinlaufs der Elektronenstrahlen
liegen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erstes Einschaltsi
gnal für den zusätzlichen Strom vor Beendigung des horizon
talen Hinlaufs beginnt und am Ende des horizontalen Hin
laufs endet und daß ein zweites Einschaltsignal für den
zusätzlichen Strom während des horizontalen Rücklaufs
beginnt und am Ende des horizontalen Rücklaufs endet.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahren nach
den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einschaltsignale eine
im D-Betrieb arbeitende Endstufe (6, 7) zur Erzeugung des
zusätzlichen Stromes ansteuern.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der zusätzliche Strom mit
Hilfe eines Übertragers (3) in den Vertikalablenkkreis
eingekoppelt wird.
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei im
D-Betrieb arbeitende Endstufen (6, 7) verwendet werden,
welche über die Primärwicklung (5) des Übertragers (3)
parallelgeschaltet sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (5)
über eine Mittelanzapfung mit der Betriebsspannung (UB)
verbunden ist.
8. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die bei
den Endstufen (6, 7) vertikalfrequent im Gegentakt angesteu
ert werden.
9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 4, 5, 6, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Größe
und Richtung der zusätzlichen Ströme mit Hilfe eines Im
pulsbreitenmodulators (8, 9) einstellbar sind.
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